Система турбонаддува — принцип работы турбины, устройство турбокомпрессора автомобиля

Мощность двигателя автомобиля напрямую зависит от того, какое количество топлива и какой объем воздуха поступают в двигатель. Чтобы повысить мощность двигателя, логично увеличить количество этих компонентов. 

Просто увеличить количество топлива недостаточно, если при этом не увеличить объем воздуха, необходимого для максимально полного сгорания топлива. Использование турбокомпрессора дает возможность доставить больший объем воздуха в цилиндры, предварительно сжав его.

​

Принцип работы турбины двигателя таков: в цилиндры под давлением отработанных газов подается сжатый воздух, который вращает крыльчатку. Компрессор, расположенный на одном валу с крыльчаткой, нагнетает давление в цилиндр.

Турбонаддув от выхлопных газов – наиболее эффективная система увеличения мощности двигателя. Использование турбонаддува не увеличивает объем цилиндров и не влияет на частоту вращения коленвала.

Таким образом, помимо увеличения мощности, турбонаддув позволяет рационально расходовать топливо и уменьшить токсичность отработанных газов благодаря тому, что топливо сгорает полностью. 

Устройство турбокомпрессора автомобиля

Система турбонаддува используется не только в дизельных, но и в бензиновых двигателях.

Система турбонадува состоит из следующих элементов:

• Турбокомпрессора;
• Интеркулера;
• Перепускного клапана;
• Регулировочного клапана;
• Выпускного коллектора.

Принцип работы турбины дизельного двигателя

Работа дизельной турбины также основана на использовании энергии выхлопных газов. 

В общих чертах принцип работы турбины дизеля выглядит так.

От выпускного коллектора выхлопные газы направляются в приемный патрубок турбины, после попадают на крыльчатку, принуждая ее двигаться.  С крыльчаткой на одном валу расположен компрессор, который нагнетает давление в цилиндрах.

Основное отличие турбокомпрессорных агрегатов от атмосферных дизелей в том, что  здесь в цилиндры воздух подается принудительно и под высоким давлением. Поэтому на цилиндр попадает значительно большее количество воздуха. В сочетании с большим объемом подающегося топлива мы получаем прирост мощности порядка 25%. При этом пропорции воздушно-топливной смеси остаются неизменными.

Чтобы еще больше увеличить объем поступающего в цилиндры воздуха, используется интеркулер – устройство, предназначенное для охлаждения атмосферного воздуха перед подачей его в двигатель. Это позволяет за один цикл подать в цилиндр еще больше воздуха, так как, холодный, он занимает меньше места.

Технология турбонаддува используется в случаях, когда необходимо увеличить мощность мотора и при этом оставить неизменными его размеры и габариты.

Более наглядно схема работы турбины показана в этом видео:

Принцип работы дизельной турбины несколько отличается от работы турбины на бензиновом двигателе. В чем отличие? Давайте рассмотрим подробнее.

Отличие работы турбины бензинового двигателя

Основное отличие турбин бензинового двигателя от турбин дизельного в том, что последние раскручиваются с помощью выхлопных газов, температура которых достигает 850 градусов.  А турбина бензинового двигателя раскручивается с помощью газов, имеющих температуру от 1000 градусов. Имея одинаковый принцип работы, бензиновая турбина изготовлена из более жароустойчивых сплавов, нежели турбина дизельная.

Само строение бензиновой турбины также имеет некоторые отличия, в частности угол входа, крутка лопаток и т.д. По этой причине не стоит использовать дизельные турбины для наддува бензинового двигателя, впрочем, как и наоборот (подробнее в статье).

 Вернутся к списку «Статьи и новости»

зачем нужна, принцип работы и советы по эксплуатации.

Турбояма.

Турбина двигателя является частью системы турбонадува, которая предназначена для дополнительной подачи воздуха в цилиндры двигателя.  Для работы двигателя необходимо определенное количество топливно-воздушной смеси. Чем больше смеси сгорает в двигателе, тем выше его мощность.

В обычном двигателе без системы турбонадува воздух в цилиндры всасывает поршень. Проблема состоит в том, что объем воздуха, который поступает в цилиндр, ограничен размерами самого цилиндра. И чтобы протолкнуть туда больше воздуха, нужно подавать его под высоким давлением.

Вывод: система турбонадува создана для того, чтобы подавать воздух в цилиндр двигателя под давлением.

Интересный факт: если на двигатель установить систему турбонадува, то его мощность увеличится на 30%.

Основной деталью системы турбонадува является компрессор. Это устройство сжимает воздух и подает его под давлением в цилиндры двигателя. Визуально компрессор представляет собой что-то наподобие вентилятора, который вращается и засасывает на себя воздух. Если снять крышку компрессора, то можно увидеть его крыльчатку. Крыльчатка работает как винт. Она как бы вкручивается в воздух и притягивает его на себя.

Как же заставить крыльчатку компрессора вращаться? Существует два типа привода, которые раскручивают крыльчатку:

• 
  • Механический.  В таком случае компрессор вращается от двигателя через систему ремней.
• 
  • Энергия выхлопных газов. Такое устройство по-научному называется турбокомпрессор (турбина).

Принцип работы турбокомпрессора основан на том, что выхлопные газы, которые выходят из цилиндра двигателя вращают, другую крыльчатку, которая называется турбина. Это крыльчатка находится на одном валу вместе с компрессором. Поэтому когда выхлопные газы закручивают нашу турбину, то вращается соответственно и компрессор, который нагнетает свежий воздух в цилиндры двигателя.

Турбояма: почему возникает и решение.

В конструкции турбокомпрессора есть один существенный недостаток. На низких оборотах двигателя энергия выхлопных газов слишком маленькая и не позволяет разогнать компрессорное колесо до необходимой частоты вращения.

К сведению: частота вращения колес достигает 150 тыс. оборотов в минуту и выше!

Есть такое понятие как турбояма. Она возникает, когда двигатель работает на низких оборотах и турбокомпрессор еще не работает. На практике это происходит следующим образом: вы стартуете с перекрестка и какое-то время машина, так скажем, тупит, а затем, когда обороты достигают нужного момента, включается турбокомпрессор и машина начинает резко ускоряться.

Первым решением для исключения турбоямы является использование двух турбокомпрессоров. Это решение называется Битурбо. Один турбокомпрессор работает на низких оборотах, второй – на высоких оборотах. Таким образом, когда вы разгоняетесь, работает одна из двух турбин.

Вторым способом борьбы с турбоямой является использование турбины и механического нагнетателя на низких оборотах. В таком случаем компрессор работает от механического привода, т. е. от двигателя. А на повышенных оборотах работает классический турбокомпрессор. Такое решение называется система двойного турбонадува и широко используется в двигателях TSI концерна Фольксваген.

Третьим способом, чтобы исключить турбояму является использование турбокомпрессоров, в которых можно изменять геометрию направляющего аппарата.

Советы по эксплуатации турбины

В конструкции турбокомпрессора есть подшипники, на которых вращается сам вал. Т.к. частота вращения этого вала достигает 200 тыс. оборотов в минуту, то здесь не используются классические шариковые подшипники, а используются гидромеханические (скольжения). Такие подшипники требуют подачи масла под определенным давлением. Поэтому к подшипникам турбокомпрессора подводится масло под давлением. Использование масла в подшипниках турбокомпрессора накладывает определенные обязательства:

• 
  • Необходимо вовремя менять моторное масло и масляный фильтр.
• 
  • Прогревать двигатель перед поездкой, для того чтобы масло разогрелось и поступало на подшипники уже разогретым, т.е. с определенной вязкостью.
• 
  • В конце поездки необходимо дать остыть турбине, т.е не выключать двигатель 2-3 минуты. Особенно в зимнее время. После остановки автомобиля турбина еще некоторое время вращается, и если вы сразу выключите двигатель, то прекратиться подача масла в эти подшипники и будет происходить их повышенный износ.

Основной причинной неисправностей турбокомпрессоров является износ подшипников скольжения, а также уплотнений, которые препятствуют выбросу масла.

Быстрый подбор турбины у нас в каталоге.

Вернуться назад

Газотурбинные автомобили: дурной ветер?

Подавляющее большинство автомобилей на наших дорогах оснащены поршневыми двигателями внутреннего сгорания. Однако газовая турбина не имеет поршней.

Вместо этого воздух сжимается и подается в камеру сгорания, в которую распыляется топливо. Затем топливно-воздушная смесь воспламеняется, а образующиеся газы используются для питания турбины. Вообще говоря, мощность, производимая этой турбиной, используется для работы компрессора, который повышает давление воздуха, подаваемого в камеру сгорания, а не для движения. Затем выхлопные газы проходят через вторую турбину (известную как «свободная турбина»), прикрепленную к валу, тем самым создавая механическую энергию, используемую для движения.

Газотурбинные двигатели, как правило, легче и имеют лучшее отношение мощности к весу, чем поршневые двигатели, а также могут использовать различные виды топлива. Поэтому неудивительно, что идея использовать газовую турбину для питания автомобиля существует уже давно. На самом деле очень давно: патент на то, что было по сути первым газотурбинным двигателем, предназначенным для привода безлошадной повозки, был выдан англичанину Джону Барберу в 1791 году.

К сожалению, двигатель Барбера не смог обеспечить достаточную мощность, чтобы быть жизнеспособным, и прошло более века, прежде чем норвежский инженер Эгидус Эллинг построил первую газовую турбину, которая производила больше энергии, чем требовалось для питания ее собственных компонентов. И пройдет еще почти 50 лет, прежде чем автомобиль с газотурбинным двигателем увидит свет.

В мае 1946 года в журнале Popular Science появилась статья о том, что Роберт Кафка и Роберт Энгерштейн, инженеры нью-йоркской компании Carney Associates, разработали компактный газотурбинный двигатель для использования в автомобилях. Хотя предложенный двигатель был заявлен как мощный (100 л.с.) и экономичный (40 миль на галлон), он так и не увидел свет.

Однако Кафка и Энгерштейн были не единственными инженерами, рассматривавшими возможность использования газовых турбин в качестве автомобильного двигателя.

Поскольку Великобритания, благодаря новаторской работе Фрэнка Уиттла, установила первенство в разработке и использовании газовых турбин для двигателей самолетов, возможно, было естественным, что британская компания должна была первой производить автомобиль с газотурбинным двигателем.

Этой компанией была Ровер.

Rover JET1 (кредит Эндрю Боуна)

Работая в партнерстве с Power Jets, компанией Фрэнка Уиттла, над реактивными двигателями в конце 1930-х и начале 1940-х годов, Rover был в состоянии адаптировать технологию газовых турбин для использования на дорогах. В 1950 году компания представила JET 1, двухместный автомобиль с открытым верхом, основанный на сильно модифицированной платформе Rover P4. Мощность обеспечивалась установленной сзади турбиной, которая приводила в движение задние колеса. В своем первоначальном виде турбина JET 1 выдавала 100 л. 0 миль в час. Но если его производительность была респектабельной, его расход топлива в 6 миль на галлон был совсем не таким.

Ровер JET1 – кредит Oxyman

В ходе разработки JET 1 он получил как увеличение мощности (до 230 л.с.), так и более скользкий нос. Эти усовершенствования были испытаны в 1952 году, когда он разогнался до 152 миль в час на километре полета в Яббеке в Бельгии.

Создание прототипа — это одно, а разработка газотурбинного автомобиля для производства — куда более сложный вопрос. Тем не менее, Rover продолжал разрабатывать дорожные автомобили с газотурбинными двигателями в 19 веке.60-х годов, но работа над автомобилями с газотурбинным двигателем закончилась после поглощения Rover Leyland Motor Corporation в 1967 году, оставив привлекательный переднеприводный T4 на базе P6 1961 года как ближайшую вещь, к которой компания подошла для производства жизнеспособного производства. автомобиль.

Credit Matthias v.d.Elbe

По другую сторону Атлантики компания General Motors стала первым производителем, выпустившим автомобиль с газотурбинным двигателем XP-21 (позже переименованный в Firebird 1). Впервые показанный в 1953 году, одноместный XP-21, который выглядел как реактивный истребитель на колесах, был первым из трех концепт-каров с газотурбинным двигателем, кульминацией которых стал Firebird III 19-го века.59 (более поздняя Firebird IV не участвовала). Однако серия Firebird была скорее демонстрацией как дизайна космической эры, так и новых технологий, таких как антиблокировочная система тормозов, круиз-контроль, универсальные дисковые тормоза и титановая конструкция, а не серьезным исследованием производственного использования. газотурбинные двигатели.

Credit Karrmann

Chrysler, с другой стороны, очень серьезно относился к газотурбинным двигателям, начав проводить исследования использования таких двигателей в автомобилях еще до Второй мировой войны. Работа над проектом возобновилась после окончания войны, но это не было до 1954 состоялась презентация первого газотурбинного автомобиля компании. Основанный на седане Plymouth Belvedere, автомобиль (известный внутри компании как CR1) был оснащен двигателем мощностью 100 л.

Credit Greg Gjerdingen

Два года спустя седан Plymouth с газовой турбиной отправился в путешествие из Нью-Йорка в Лос-Анджелес на расстояние чуть более 3000 миль. Было несколько технических неполадок, но «Плимут» добрался до Лос-Анджелеса через четыре дня после отбытия. Несмотря на то, что поездка во многих отношениях удалась, она высветила одну из главных проблем газотурбинных двигателей — их тягу. Работая как на неэтилированном бензине, так и на дизельном топливе (Chrysler утверждал, что может работать на чем угодно, от арахисового масла до Chanel № 5), Plymouth в среднем расходовал 13 миль на галлон за поездку.

Но экономия топлива была не единственной проблемой газотурбинных двигателей: выхлоп выделял много тепла, двигателю не хватало гибкости, приемистость была плохой, а торможение двигателем отсутствовало. Более того, хотя выбросы газотурбинных двигателей в целом были низкими, они выделяли много оксида азота.

Компания Chrysler, как и Rover, усердно работала над решением этих проблем, и в 1962 году они объявили, что небольшое количество автомобилей с газотурбинными двигателями будет предоставлено в распоряжение представителей общественности для испытаний и оценки в реальных условиях. И они сдержали свое слово: между 1964 и 1966, пятьдесят автомобилей Chrysler Turbine в стиле Ghia были сданы в аренду представителям общественности на три месяца за раз. В общей сложности более 200 человек проехали на газотурбинных двигателях более 1 миллиона миль, прежде чем проект завершился в 1966 году. Большинство газотурбинных двигателей было затем раздавлено.

Credit F.D.Richards

Хотя Chrysler продолжал работать над дорожными газотурбинными двигателями до конца 1970-х годов, проект Turbine Car остается самым близким из всех, что любой производитель подошел к серийному автомобилю с газотурбинным двигателем.

Хотя автомобили с газотурбинными двигателями не идеально подходили для автоспорта, особенно для дорожных гонок с частыми остановками, они соревновались в Ле-Мане, Индианаполисе и даже (на короткое время) в Формуле-1.

Credit David Merrett

Rover снова лидировал. В партнерстве с BRM они выпустили спортивный гоночный автомобиль, который дважды участвовал в гонках Ле-Мана.

Основанный на шасси BRM Формулы-1 (которое управлял Ричи Гинтером и разбился на Гран-при Монако 1962 года), Rover-BRM отличался установленной посередине газовой турбиной мощностью 150 л.с.

Роверу было разрешено участвовать в гонке «24 часа Ле-Мана» 1963 года в качестве экспериментального автомобиля, и пилоты Ричи Гинтер и Грэм Хилл (действующий чемпион мира Формулы-1) довели его до восьмого места, если бы правила разрешил его засекретить.

Обрадованный Rover сел в машину для участия в гонке 1964 года, но из-за аварии вне трассы он не смог принять участие. Тем не менее, Rover вернулся к Sarthe в 1965 году, когда автомобиль больше не классифицировался как экспериментальный и теперь имел новый кузов купе (сочиненный Уильямом Таунсом) и керамические роторные регенераторы тепла (которые значительно повысили эффективность двигателя за счет мало мощности) – финишировал на десятом месте, несмотря на повреждение турбины на ранних этапах гонки.

Ле-Ман 1965 года был последней гонкой Rover-BRM, но это был не последний газотурбинный автомобиль, участвовавший в гонках Sarthe, поскольку в 1968 году в борьбу вступил новый претендент: Howmet TX. Разработанный и построенный в США, TX использовал газотурбинный двигатель Continental, который изначально был разработан для использования в военном вертолете. И имея в своем распоряжении 350 л.с., TX был лучше подготовлен для борьбы за прямые гоночные награды, чем Rover-BRM с меньшим двигателем.

Credit The 359

TX дебютировал на гонках Daytona 24 hours, где занял впечатляющее седьмое место. Он занял третье место в гонке, но застрявший вестгейт привел к аварии, завершившей гонку. В Себринге все пошло еще лучше, он квалифицировался третьим, но снова не смог финишировать.

Credit The 359

Затем TX совершил свою первую поездку в Европу, где участвовал как в BOAC 500 в Brands Hatch, так и в часовой гонке в Oulton Park. Сойдя с обоих соревнований, TX вернулся в Штаты и принял участие в чемпионате SCCA, где он не только впервые финишировал в гонке, но и одержал полную победу в двух соревнованиях. Он также хорошо показал себя в гонке Watkins Glen 6 Hours, заняв третье место и выиграв в своем классе. Однако набег на Ле-Ман оказался менее успешным, поскольку относительная нехватка мощности автомобиля поставила его в невыгодное положение на трехмильной прямой Mulsanne. Ни один из двух участников TX не финишировал в гонке, но даже в этом случае он показал хорошие результаты в течение сезона.

Credit Supermac 1961

К сожалению, 1968 год должен был стать единственным сезоном для TX, и он больше никогда не участвовал в гонках, хотя и установил ряд мировых рекордов скорости для автомобилей с газотурбинным двигателем.

За год до того, как Howmet TX вышел на трассу, Парнелли Джонс стал первым человеком, участвовавшим в гонке на автомобиле с газотурбинным двигателем в Индианаполисе 500. Автомобиль, которым управлял Джонс, был STP Paxton, любопытно выглядящая машина (в которой двигатель располагался рядом с водителем), разработанный Кеном Уоллисом и Энди Гранателли, генеральным директором моторных масел STP. Paxton, возможно, выглядел немного странно, но он был быстр: квалифицировавшись шестым, Джонс лидировал в гонке на протяжении 171 круга и был в пределах трех кругов от комфортной победы, когда вышел из строя подшипник трансмиссии.

Для участия в гонке 1968 года компания Granatelli STP объединила усилия с Lotus, чтобы провести кампанию по созданию нового Lotus 56, разработанного Морисом Филиппом. , привлекательный автомобиль. И что еще более важно, это было быстро.

Хотя новые правила гонок снизили мощность автомобилей с газотурбинными двигателями, 56-е годы Джо Леонарда и Грэма Хилла заняли две верхние позиции в квалификации. Они также хорошо выступили в гонке, и Леонард, похоже, одержал победу, пока, как и Джонс в прошлом году, механическая проблема не вынудила его сойти с дистанции, когда до финиша оставалось менее десяти кругов.

После того, как дальнейшие изменения правил фактически положили конец карьере газовой турбины в гонках Indycar, Lotus переработал Type 56 в автомобиль Формулы-1, 56B.

По правде говоря, 56B не подходил для Формулы-1. В дополнение к дополнительному весу его полноприводной системы, его жажда означала, что ему приходилось перевозить больше топлива, чем его конкурентам с поршневыми двигателями. И это, в сочетании с плохой гибкостью газовой турбины и плохой приемистостью, означало, что она была неконкурентоспособной. Несмотря на это, Lotus вошел в 56B в трех Гран-при чемпионата мира в 1971. Он никогда не квалифицировался выше 18 ^-го -го и финишировал всего один раз, когда Эмерсон Фиттипальди поднял его на 8 ^-е -е место в Монце.

По крайней мере, 56B закончил свою карьеру на относительно высокой ноте, когда Фиттипальди вывел его на второе место в гонке Формулы 5000 в Хоккенхайме в Германии.

Что касается газотурбинных гонщиков высшего уровня, то так оно и было.

Но если использование газотурбинных двигателей в автомобилестроении не оправдало чаяний его сторонников, его не следует считать неудачей, ибо его еще может ожидать второе пришествие, хотя и в уменьшенном виде.

По мере того, как автомобильная промышленность ищет способы сделать автомобили более экономичными, электромобили будут все чаще встречаться на наших дорогах. Но поскольку срок службы батареи все еще остается проблемой, сочетание электродвигателя с компактным двигателем внутреннего сгорания с увеличенным запасом хода имеет смысл.

И именно в качестве удлинителя запаса хода газотурбинный двигатель, плавный и легкий, а теперь и со значительно улучшенной топливной экономичностью, может наконец занять свое место под солнцем.

Кредит Каррманн

Что такое газотурбинный двигатель?

The Drive и его партнеры могут получать комиссию, если вы покупаете продукт по одной из наших ссылок. Подробнее.

Газотурбинные двигатели, которые чаще всего оглушают вас в заднем ряду коммерческого рейса по пересеченной местности, также использовались в автомобилях и прототипах автомобилей более 60 лет. Если вам, дорогой читатель, кажется, что использование лопастей вентилятора с оглушительными 50 000 об/мин для питания вашего ежедневного водителя кажется плохой идеей, вы будете правы!

В автомобилестроении турбины обычно применялись одним из двух способов. Они могли бы использовать систему прямого привода, в которой двигатель непосредственно приводит в движение колеса через трансмиссию, как в обычном двигателе внутреннего сгорания, или гибридную систему, в которой турбина приводит в действие систему электродвигателей в автомобиле.

Сложность всегда была проблемой, которая не останавливала многих производителей, больших и малых, от попыток внедрить новую технологию. Сегодня Драйв 9Команда 0088 здесь, чтобы помочь вам понять, как эти бесспорно крутые неудачные эксперименты стремились изменить автомобильный ландшафт.

Toyota Sports 800 Gas Turbine Hybrid Concept, Toyota

Что такое газотурбинный двигатель и как он работает?

Газотурбинные двигатели бывают разных модификаций, но все модели имеют три основных компонента: вентилятор компрессора, который раскручивает поступающий воздух до высокого давления, камера сгорания, в которой сжигается топливо для питания системы, и турбина, вращающаяся за счет сжигания топлива. .

Как работает газотурбинный двигатель?

Турбина соединена с компрессором с помощью вала, поэтому при сгорании топлива и вращении турбины компрессор активно всасывает больше воздуха и нагнетает его в камеру сгорания, поддерживая подачу мощности. По своей концепции он похож на турбокомпрессор, за исключением того, что он приводится в движение не внешним воздушным потоком — выхлопными газами работающего двигателя, а полностью автономным.

Турбинные двигатели в турбовинтовых и турбовентиляторных двигателях с большой степенью двухконтурности чаще всего встречаются не в военных целях, поскольку они используются в гражданских самолетах. Они хорошо подходят для полетов, потому что побочным продуктом камеры сгорания с чрезвычайно высоким давлением является выхлопной газ с высокой скоростью, который можно использовать для создания тяги. ТРДД с малой двухконтурностью часто используются в современных военных реактивных истребителях. Эти турбины часто имеют вторую камеру впрыска топлива и сгорания после турбины. Эта система известна как форсажная камера и обеспечивает чрезвычайно высокую тягу за счет высокого расхода топлива и тепла.0087 в очереди Кенни Логгинс .

Независимо от области применения, турбины чрезвычайно популярны для полетов, поскольку их высокая степень сжатия превосходно работает даже в разреженном воздухе в милях над Землей, их относительно стабильная рабочая скорость хорошо подходит для крейсерского полета на высоте в течение нескольких часов подряд, а их высокая тяга позволяет более эффективно использовать топливо.

Так что же побудило инженеров использовать их для наземных приложений, где ни одно из этих преимуществ не применимо?

Зачем использовать газотурбинный двигатель?

Турбинные двигатели имеют несколько веских причин рассматривать их для наземного использования. Во-первых, у них относительно мало движущихся частей по сравнению с поршневым двигателем внутреннего сгорания, и в результате они теоретически более надежны.

Вторая причина — абсурдно высокий крутящий момент на низких оборотах от относительно небольшого пакета из-за диапазона мощности газовых турбин. По этой причине газовые турбины преобладают в дизель-электрических локомотивах, где для запуска длинных составов ценится высокий крутящий момент.

Последняя причина заключается в том, что они часто могут работать практически на любом виде топлива, будь то бензин, дизель, а в случае с президентом Мексики и его технологической демонстрацией Chrysler Turbine в 60-х годах, текила — вы знаете ты тоже только что услышал эту песню в своей голове.

Toyota Gas Turbine Hybrid System, Toyota

Кто начал использовать газотурбинные двигатели?

Газотурбинные двигатели для автомобильного применения как концепция существуют по крайней мере с конца Второй мировой войны. Однако первый газотурбинный двигатель для дорожного движения был построен и приводился в действие британским производителем Rover в JET1, разработанном в 1919 г.50. 

JET1 был концептуальным родстером с турбинным двигателем с прямым приводом, который должен был стать первой из многих турбинных моделей Rover, появившихся позже, но его преследовал ужасный пробег (около 6 миль на галлон) и относительно медленное ускорение, которое удерживало им от выпуска серийных моделей в ближайшие десятилетия после его постройки.

В течение 50-х годов компания Chrysler интенсивно исследовала газовую турбину, даже модернизировав Plymouth 1954 года с газотурбинным двигателем и проехав на нем по США в качестве рекламного трюка и тестового упражнения. В 1963, они разработали самый известный и широко производимый автомобиль с турбинным двигателем, названный Chrysler Turbine.

50 дорожных моделей были построены и переданы представителям общественности в бесплатную двухлетнюю аренду, с общим пробегом 1,1 миллиона миль с 1964 по 1966 год. Они страдали от тех же проблем, что и JET1, водители жаловались на плохую расход топлива, чрезвычайно медленное ускорение и высокий уровень шума от турбины с красной линией 60 000 об / мин. Когда Chrysler закрыл проект Turbine, все оригинальные автомобили с кузовом Ghia, кроме девяти, были уничтожены, чтобы предотвратить ущерб для компании в связи с общественностью.

В 70-х годах Toyota пыталась использовать гибридную систему с газовой турбиной в нескольких концептах, включая Century и Sports 800. Вместо прямого привода колес, как в JET1 и Chrysler Turbine, газовая турбина приводила в движение генератор, который создавал электричество, которое можно было отправить непосредственно на двигатели задних колес или сохранить в аккумуляторной батарее для последующего использования.

Эта система была разработана, чтобы избежать крайне низких скоростей разгона и потенциальных проблем с запуском/остановкой при прямом подключении турбины к трансмиссии, но система аккумуляторов и сложность почти удвоили вес Sports 800, при этом потеряв более половины лошадиных сил. Toyota отказалась от исследований гибридов с газовыми турбинами в начале 19-го века.80-х и разделил исследования гибридов и разработку турбин на отдельные подразделения.

Совсем недавно в продажу поступил турбинный супербайк Marine Turbine Technologies, известный как Y2K за год своего дебюта. С газотурбинным двигателем Rolls Royce 250-C18 он выдает ошеломляющие 320 л. Заявленная максимальная скорость составляет 227 миль в час, но возможность испытать эту дикую езду обойдется вам в 270 000 долларов. Это также было показано в превосходно ужасном фильме Torque.

Messerschmitt Me 262, Bild Bundesarchiv

Когда появились газовые турбины?

Газотурбинные двигатели появились в качестве концепта с 1000 г. н.э. в древнем Китае, когда нагретый воздух использовался для вращения того, что мы сейчас назвали бы турбиной, приводившей в движение движущиеся произведения искусства, которые выставлялись на ночных фестивалях. Более современные патенты на газотурбинные двигатели датируются 1791 годом, когда Джон Барбер запатентовал элементарную конструкцию безлошадной повозки, но газотурбинный двигатель не имел промышленного успеха до 1919 г.39, когда электростанция Невшатель была запущена в эксплуатацию в Швейцарии.

В том же году Heinkel He 178 поднялся в воздух как первый в мире самолет с чисто турбореактивным двигателем, и, несмотря на проблемы со временем полета и надежностью, он проложил путь к послевоенной реактивной эре, поскольку многие другие производители двигателей усовершенствовали и усовершенствовали реактивный самолет. концепция более поздних самолетов к концу войны.

Немецкий Messerschmitt Me 262 стал первым действующим реактивным самолетом в 1944 году, следуя по стопам He 178, и, хотя его использование было ограничено после краха Третьего рейха, он доказал, что самолеты с газотурбинными двигателями никуда не денутся. максимальная скорость почти на сто миль в час выше, чем у самого быстрого поршневого самолета союзников того времени.

Jaguar CX75, Jaguar

Какие модели в настоящее время оснащены газотурбинными двигателями?

Газотурбинные двигатели в настоящее время не используются для серийных автомобилей. Ближе всего к производству в недавнем прошлом был концепт Jaguar CX75, в котором использовались микротурбины на дизельном топливе для питания электрической гибридной системы, но автомобиль был списан из-за обострения финансового кризиса.

Вышеупомянутый супербайк Y2K является единственным наземным транспортным средством для использования на дорогах, которое можно приобрести, но они изготавливаются на заказ и имеют производственные номера, исчисляемые однозначными числами в год.

Lotus 56, Victoria Scott

Что такое Гоночная история газотурбинных двигателей?

Газотурбинные двигатели неоднократно экспериментировались в гонках, поскольку основные проблемы, с которыми сталкивались потребители (а именно низкий расход топлива и шум), были гораздо меньшими проблемами для гоночных команд.

Самые успешные автомобили были выставлены гоночной командой STP на различных гонках Indy в 60-х, начиная с STP Paxton Turbocar, управляемого Парнелли Джонсом. Приводимый в действие газотурбинным вертолетным двигателем ST6, расположенным слева от водителя, он производил 550 лошадиных сил, имел полный привод и имел управляемый водителем воздушный тормоз для замедления. Машина была быстрой — лидировала почти во всех 19 заездах.6 кругов в Indianapolis 500 1967 года, но отказ подшипника вынудил сойти с дистанции за восемь миль до конца гонки. В 1968 году машина разбилась во время тренировки и больше никогда не участвовала в гонках.

Lotus 56 последовал за ним по пятам, пытаясь выиграть Indianapolis 500 с культовым клиновидным профилем автомобилей Lotus с открытыми колесами на десятилетие вперед, но с тем же газотурбинным двигателем ST6, который приводил в движение STP Paxton Turbocar. Несмотря на правила USAC (руководящий орган гонок Indy в то время), предписывающие размеры воздухозаборников, которые почти полностью исключили автомобили с турбинами из гонок, 56 попытался компенсировать недостаток мощности с помощью усовершенствованной подвески и сложной аэродинамики.

Машина, к сожалению, убила водителя Майка Спенса, когда он неправильно рассчитал поворот на тренировке и врезался в стену поворота. Кэрролл Шелби немедленно отозвал другие свои автомобили с турбинным двигателем из 500, заявив, что невозможно сделать гоночный автомобиль с турбинным двигателем безопасным и конкурентоспособным. USAC быстро перешел к полному запрету автомобилей с газотурбинными двигателями в Инди, и это означало смерть 56. Он просуществовал недолго в сезоне F1 1971 года, но так и не добился успеха.

Газотурбинный двигатель Интересные факты

Вы знаете, что хотите больше фактов о газотурбинных двигателях!

• У Chrysler Turbine 1963 года были скудные 130 л.с., но потрясающие 425 фунт/фут крутящего момента в состоянии покоя.
• Me 262 во время Второй мировой войны имел коэффициент уничтожения более 5: 1 за период его использования, при этом союзники уничтожили 542 самолета на скудные 100 уничтоженных Me 262.